実験水路における計測システムと動的な画像表示装置の開発研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08556037
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Section: 試験
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 鳥井 清司 京都大学, 農学研究科, 助教授 (40026563)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武本 行正 四日市大学, 経済学部, 教授 (80155051) ; 加藤 宏郎 京都大学, 農学研究科, 助教授 (70026566) ; 加納 敬 東京水産大学, 水産学部, 助教授 (50026449) ; 田中 雅史 三重大学, 生物資源学部, 教授 (20024565) ; 福間 順 京都大学, 農学研究科, 助教授 (80032564)
• Keywords: 水理実験 / 自動計測 / 画像計測 / 密度流 / 画像処理 / パソコン制御 / 数値計算 / 水理情報学

Research Abstract

水理学はもともと実験に基づく学問体系であった。しかし計算機が発達してきたために、流体力学との境界がなくなり、力学的な観点からの解析や数値シミュレションを伴った研究に重点が移るようになっている。この研究の目的は、現時点でのハイテク機器を使用することによって、水理実験の省力化を図り、かつ実験精度を向上させ、数値実験で得られる結果を、現実の物理実験でも容易に検証できることを目指すものである。
今年度は、本研究の初年度であり、設備を整えることに重点を置いた。現実の水理現象を点計測で計るのではなくて、画像計測を適用できるように、デジタル・カメラやデジタル・ビデオを用いて、流体中のマーカーの挙動を記録し、画像をパソコンに取り込んで、物理量を取り出すことを考えた。
また、高性能なスーパーパソコンによって、流れのシミュレーションを行い、オプチカル・フローの考え方を取り入れて、現実の流れを映像に記録し、シミュレーションの結果と対比させながら、解析を行えるシステムを考慮に入れて、研究を進めている。最近高精度な衛星画像も入手可能となり、実験水路での流れとはスケールが違ってくるが、同様な手法で、干拓地の造成に伴って作られた人工湖の流れの解析を、数値シミュレーションと衛星画像をリンクすることによって、環境計測への応用も試み始めている。最終的には、Hydroinformatics(水理情報学)の方向にまとめて行きたいと考えている。

Research Products

• [Publications] Kiyoshi Torii: "Application of Satellite Image Data to Large-scale Water Use System in Arid Area of Iran" Proc.of The 17^<th> ACRS. B.4.1-B.4.6 (1996)
• [Publications] Kiyoshi Torii: "Investigation o Tidal Land Reclamation in Korea Using Satellite Image Data" Proc.of The 17^<th> ACRS. G.4.1-G.4.6 (1996)
• [Publications] Yukimasa Takemoto: "Numerical Simulation on Simple Saline Oscillation Flows with Free Surface" Proc.of ^<th> Russia-Japan Joint Symposium on Comp.Fluid Dynam.in Press
• [Publications] 田中正興: "カルマン渦と自由表面波の自励振動現象" 四日市大学論集. Vol.9,No,1. 249-262 (1996)
• [Publications] 星仰: "画像データのK-meanクラスタリングの高速処理" 日本写真測量学会秋季講演会発表論文集. 9-12 (1996)
• [Publications] 星仰: "土地被服分類別のアルベドと地中熱フラックス係数" 日本写真測量学会秋季講演会発表論文集. 23-26 (1996)